Sistemas de aquecimento de água que utilizam a conversão de energia solar em energia térmica, além de serem um meio fácil e limpo de geração de energia, trazem benefícios econômicos ao país e principalmente a quem os utiliza. O elemento principal destes sistemas, o coletor solar, é objeto de estudo neste trabalho. Coletores planos são amplamente utilizados e possuem uma tecnologia consolidada, porém, um tipo de coletor composto por tubos de vidro, com isolamento a vácuo e superfície absorvedora seletiva vem se tornando uma opção cada vez mais viável economicamente. Com benefícios evidentes em climas de frio mais intenso, estes coletores devem ter seus parâmetros de desempenho térmico determinados segundo procedimentos normativos, para que possam ser dimensionados de forma correta os sistemas de aquecimento que os utilizarem. Este trabalho descreve o desenvolvimento de uma bancada de ensaios construída no Laboratório de Energia Solar da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, que tem o intuito de possibilitar o ensaio deste tipo de coletor. Esta bancada contou com uma instrumentação cuidadosamente calibrada e com um dispositivo, desenvolvido neste trabalho, capaz de realizar medidas da diferença de temperatura da água entre as seções de entrada e saída do coletor com uma incerteza inferior a 0,05 °C. Foram realizados ensaios individuais de dois tubos a vácuo de superfícies absorvedoras distintas desacoplados do coletor. Um ensaio determinou seu coeficiente de transferência de calor e outro avaliou as propriedades ópticas de cada tubo. A metodologia experimental utilizada se mostrou válida e possível de determinar alguns parâmetros para utilização em simulações. Um melhor desempenho do tubo com superfície seletiva de (Al-N/SS/Cu) em relação ao que utiliza (Al-N/Al) ficou evidente nestes ensaios. Foi realizado na bancada desenvolvida o ensaio de um coletor de tubos de vidro a vácuo que utiliza o principio de transferência direta. Sua curva de eficiência e seus parâmetros de desempenho foram determinados sob condições de regime permanente. Houve pequena diferença entre os valores obtidos e os fornecidos pelo fabricante, o que deve ter ocorrido, em parte, devido à diferença das condições de realização dos ensaios. A curva de desempenho obtida neste trabalho para o coletor de tubos de vidro a vácuo foi comparada às curvas de dois coletores planos. Nesta comparação ficou evidente que o coletor ensaiado é mais eficiente em situações onde a diferença entre a temperatura da água no interior do coletor e temperatura ambiente são maiores. / The use of solar systems for heating water brings economic benefits to the country and especially to the users. Furthermore, it is an easy and clean form of energy generation. The solar collector, the main element of such systems, is the object of the present study. Flat plane collectors are widely used and have a consolidated technology. However, the market share of tubular evacuated glass collectors is rapidly increasing. These collectors are constituted by elements consisting in two concentrical tubes with vacuum in between. Instead of using a black painted sheet of metal as the absorbing element, the internal glass tube is coated with a selective surface. The vacuum provides a high level insulation, with evident benefits in severe cold climates. In order to allow a correct sizing of systems employing such collectors, their thermal performance parameters must be determined according to standard procedures. This work show the description of a test system, built at Laboratório de Energia Solar of Universidade do Rio Grande do Sul, which enable the testing of this type of collector. This test system features a carefully calibrated instrumentation and a device, developed in this work, for measuring the water temperature difference between the collector inlet and outlet with an accuracy of 0.05 °C. A test for estimating the thermal losses and the optical properties of two evacuated tubes with different selective surfaces (Al-N/SS/Cu e Al-N/Al) was also performed. The better performance of the tube with the selective surface deposited on a copper layer was. The experimental methodology was proven to be valid and useful for determining some parameters used in simulations. A test based on the current Brazilian standard with a solar collector with twenty water-in-glass vacuum tubes was performed. Its efficiency curve and its performance parameters were determined under steady state conditions. Some differences between the obtained values and manufacturer data were detected, probably due to the difference between the test conditions. The efficiency curve obtained for the tubular solar collector was compared to the curves of two flat plane collectors. This comparison indicated that the tested collector is more efficient under situations in which the difference between the temperature of the water inside the collector and the ambient temperature are higher.

A presente Tese de Doutorado apresenta uma análise de diversos fatores que influenciam nos resultados da caracterização elétrica de módulos fotovoltaicos e na obtenção de seus principais parâmetros. A principal análise refere-se aos efeitos que ocorrem ao traçar a curva I-V (corrente versus tensão) de um módulo fotovoltaico decorrentes da rapidez e da direção da varredura (de Isc para Voc e vice-versa) utilizada na tensão de polarização necessária para traçar a curva I-V. Quando a caracterização elétrica é realizada com tempo de varredura reduzido, como por exemplo, em simuladores solares pulsados, há desvios significativos nos resultados, dependendo da tecnologia de fabricação do módulo fotovoltaico. Também é analisada a importância do fator de descasamento espectral no resultado da caracterização elétrica de módulos fotovoltaicos. Uma comparação entre os resultados dos valores dos coeficientes térmicos determinados com simulador solar (indoor) e sob iluminação natural (outdoor) é realizada, concluindo-se que são equivalentes dentro do intervalo de incerteza das medidas. Finalmente é apresentada uma comparação entre medidas realizadas sob iluminação natural e com simulador solar, levando-se em conta os fatores investigados na tese, isto é, os efeitos decorrentes da rapidez da varredura de tensão, da medida da temperatura do módulo e do descasamento espectral no momento da caracterização. / This doctoral thesis presents an analysis of several issues that influences the electrical characteristics of photovoltaic modules and its parameters. The main analysis is about sweep time effects that arise due to the speed and direction (Isc to Voc and vice versa) used to polarize the module in order to trace the I-V curve. A fast voltage sweep, as used in pulsed solar simulators, can cause discrepancies in the results of some photovoltaic module technologies. It is also analyzed the importance of the spectral mismatch factor in the characterization of photovoltaic devices. A comparison of indoor and outdoor measurements of thermal coefficients is performed and it is concluded that they are equivalent and the results are equivalent among the experimental uncertainties. Finally a comparison between indoor and outdoor measurements of photovoltaic modules is presented where it is discussed the issues studied in the thesis, i.e., sweep time effects, temperature measurement and spectral mismatch factor.

A Geração Distribuída no Brasil tem crescido ao longo dos anos, especialmente na fonte fotovoltaica e na categoria que a ANEEL denomina microgeração distribuída, que são centrais geradoras de energia elétrica com potência instalada menor ou igual a 75 kW e conectada na rede de distribuição por meio de instalações de unidades consumidoras. Apesar dos problemas tradicionais que podem ocorrer com a inserção em larga escala, como maiores perdas e desvios de tensão, as placas fotovoltaicas, conectadas à rede de distribuição por meio de um inversor, trazem a possibilidade de controlar a tensão no ponto de conexão, manipulando-se o fator de potência de saída do inversor, controlando a potência reativa. Neste contexto, considerando o uso dos inversores inteligentes com possibilidade de envio de sinal remotamente ao operador e a possibilidade de criação de Centros de Despacho de Geração Distribuída (CDGD), este trabalho tem por objetivo propor uma metodologia de regulação de tensão centralizada utilizando unidades de microgeração fotovoltaicas, em redes de distribuição com larga inserção. A metodologia proposta utiliza o conceito de despacho de potência reativa e fluxo de potência reativa ótimo, por meio de uma abordagem centralizada da rede, utilizando-se o software OpenDSS e MatLab, equipado com Algoritmo Genético (AG) para solucionar o problema de otimização. Para avaliar o desempenho do modelo, foram feitos estudos de caso no sistema IEEE 123 barras e em uma rede real em Alegrete. Os resultados obtidos validam a abordagem proposta, demonstra a aplicabilidade e limitações em casos reais. / The distributed generation in Brazil has increased in the past years, specially in photovoltaic power generation, at the category that Brazilian Electric Regulator ANEEL classifies as "distributed micro-generation", i.e., generation units in which the active power capacity is equal or bellow 75kW and conected on distribution network by the consumers. Despite the traditional problems that might occur due to high penetration of the units, e.g., higher losses and voltage sags and swells, they are conected to the network through an inverter that can be controlled in order to provide or consume reactive power, providing voltage regulation. In that context, considering the use of intelligent inverters that can be remotely operated by a centralized utility operator, this work aims to propose a centralized voltage regulation methodology using distributed micro-generation in distribution networks. The proposed methodology uses the concept of reactive power dispatch and optimal power flow, from a centralized view of the network, using the software MatLab and OpenDSS with Genetic Algorithm to solve the optimization problem. To evaluate the model, simulations were performed with the IEEE 123 bus system and with a real distribution network from the Alegrete city, in the Brazilian state of Rio Grande do Sul. The results show the proposed is valid, despite some limitations on real cases.

A utilização de energia solar fotovoltaica é amplamente difundida no mundo e possui caráter promissor no Brasil atualmente. Apesar do grande potencial brasileiro, esta fonte de energia ainda apresenta baixos níveis de utilização. A competitividade da geração fotovoltaica de grande porte em usinas solares fotovoltaicas ainda não atingiu patamares admissíveis com taxas de retorno financeiro atrativas ao mercado nacional. Por se tratar de uma fonte de energia renovável, sua utilização no cenário mundial tem apresentado crescimento nos últimos anos. Mesmo em países que apresentam potenciais solares inferiores aos do Brasil, esta fonte de energia tem se mostrado competitiva devido aos incentivos oferecidos. Tendo em vista este prisma, o presente trabalho busca apresentar possibilidades de inserção de usinas solares fotovoltaicas no Estado do Rio Grande do Sul. A usina proposta possui capacidade de geração de 30 MWp. Este estudo visa apresentar uma proposta de diversificar a geração de energia elétrica no estado do Rio Grande do Sul, apresentando uma nova alternativa de geração de energia renovável. Para tal realização, foram estudadas as linhas de transmissão e subestações existentes no estado do Rio Grande do Sul como forma de avaliar a possibilidade de conexão direta da nova usina, tendo como objetivo a redução do custo de instalação. Foi realizado o cálculo da produtividade fotovoltaica para o estado do Rio Grande do Sul e a análise dos custos de instalação desta fonte no Estado, bem como a relação de preço da geração centralizada no estado. / The use of photovoltaic solar energy is widespread in the world and has promising character in Brazil today. Despite the large Brazilian potential, this energy source still shows low levels of utilization. The competitiveness of photovoltaic generation in large solar photovoltaic power plants has not yet reached acceptable levels with attractive rates of financial return to the national market. Because it is a renewable source of energy, its use in the world has been increasing in recent years. Even in countries that have lower solar potential than Brazil, this source of energy has been competitive due to the incentives offered. Given this perspective, this paper seeks to show the possibilities for integration of photovoltaic solar plants in the state of Rio Grande do Sul. The proposed plant has a generation capacity of 30 MWp . This study aims to present a proposal to diversify the electricity generation in the state of Rio Grande do Sul, presenting a new alternative source of renewable energy . For this achievement, the existing transmission lines and substations were studied in the state of Rio Grande do Sul as a way to evaluate the possibility of direct connection of the new plant, with the objective of reducing the cost of installation. The calculation of photovoltaic productivity for the state of Rio Grande do Sul and cost analysis of installing this source was held as well the price ratio of centralized generation.

A potência produzida por um sistema fotovoltaico é altamente variável, pois depende das condições ambientais às quais o mesmo está submetido. Conhecendo-se os dados meteorológicos locais, em especial temperatura e irradiância, além de características dos componentes da instalação, é possível, a partir de modelos matemáticos, estimar a potência instantânea esperada do sistema. O objetivo desta dissertação é desenvolver um software que possua essa funcionalidade, a fim de supervisionar a operação de uma usina solar fotovoltaica que será instalada no âmbito do projeto “Inserção da Geração Solar Fotovoltaica Urbana Conectada à Rede em Porto Alegre”. Comparando-se os resultados calculados pelo software em tempo real com as condições medidas, será mais rápido identificar eventuais defeitos no sistema, e mais fácil seu diagnóstico. Para o desenvolvimento do programa, é alterado o software FVCONECT, que trabalha com dados climáticos médios de uma região para simular o funcionamento típico de um sistema naquele local, dando origem ao programa SPV - SuPerVisor, que, a partir da entrada das condições meteorológicas instantâneas, fornece diversos dados sobre as condições de operação que deveriam estar ocorrendo, tais como tensão elétrica, corrente elétrica e potência, em corrente contínua e em corrente alternada. Esse software é, então, validado a partir de comparações entre dados experimentais medidos em um sistema fotovoltaico conectado à rede instalado no LABSOL e uma simulação desse sistema realizada pelo SPV utilizando as mesmas condições de temperatura e irradiância verificadas no sistema real. Os resultados em geral apresentam concordância, tendo a comparação da potência produzida maior conformidade que as de tensão e corrente. Os pontos de maior dificuldade do programa são analisados e suas causas discutidas, sugerindose possíveis soluções. A usina solar fotovoltaica que será monitorada é apresentada, caracterizando-se seus componentes e a compatibilidade entre os mesmos. O espaço disponível para a instalação é examinado de forma a melhor acomodar os módulos fotovoltaicos, evitando ao máximo a ocorrência de sombreamentos, e os inversores, de maneira a facilitar sua conexão. O efeito do sombreamento no sistema é analisado, primeiro com uma estimativa em média anual, depois com a criação de uma rotina no programa SPV que possibilita considerar parte dos módulos da usina com sua radiação direta bloqueada. Com essa funcionalidade, é estudado um caso limite dos efeitos desse sombreamento, no qual é visto que a perda de potência em alguns casos pode ser significativa, sendo, portanto, fundamental sua consideração. Por fim, é discutido o sistema de medição necessário tanto para o monitoramento da usina quanto para o correto funcionamento do software SPV. / The power generated by a photovoltaic system is highly variable, since it depends on the ambient conditions to which it is submitted. Knowing the local meteorological data, especially temperature and irradiance, in addition to characteristics of the plant’s components, it is possible to estimate, using mathematical models, the expected instant power for the system. The aim for this master’s thesis is to develop a software with this functionality, in order to supervise the operation of a photovoltaic power plant to be built within the project “Inserção da Geração Solar Fotovoltaica Urbana Conectada à Rede em Porto Alegre”. By comparing the real time results simulated by the software with the measured conditions, it will be faster to identify eventual system defects, and easier their diagnosis. For the program’s development, it is modified another software called FVCONECT, which works with mean climatic data from a specific region to simulate the typical behaviour of a system on that place; originating the so-called SPV - SuPerVisor, which, from the input of instant meteorological conditions, provides several data about the operating conditions that should be occurring, such as voltage, current and power, in direct current and in alternate current. This software is, then, validated with comparisons between experimental data measured from a grid-connected photovoltaic system operating at LABSOL and a simulation of this system using the same temperature and irradiance conditions verified on the real plant. The results generally demonstrate agreement, with the produced power comparison having a greater accordance than the current and voltage ones. Situations in which the software presents greater difficulties are analyzed and its causes are discussed, and possible solutions are proposed. The photovoltaic power station which will be supervised is presented, with its components and the compatibility between each other studied. The available area for the setup of the plant is examined in order to better accommodate the photovoltaic modules avoiding as much as possible the occurrence of shading; and the inverters, in order to facilitate their connection. The effect of shading on the system is analyzed, first by an annual mean estimation, and later using the creation of a routine on SPV which enables to consider some of the modules on the plant with their direct solar radiation blocked. With this functionality, it is studied a case which represents the maximum effect from shading on the system, and it is seen that the power loss can be significant, being therefore essential its consideration. At last, it is discussed the measurement system necessary both for the power plant monitoring and for the correct operation of the SPV software.

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um traçador de curvas I-V para aplicação em arranjos fotovoltaicos a serem medidos em campo. Este sistema utiliza a carga capacitiva como método de polarização do gerador fotovoltaico sendo o chaveamento realizado por transistores bipolares de porta isolada (IGBT). Para controle do chaveamento dos IGBTs e aquisição dos pontos I-V, a placa Arduino foi aplicada demostrando-se adequada para a proposta. Para tanto foi escrito, em uma variação da linguagem de programação C++, o programa de controle desta placa. Foram construídos circuitos auxiliares de amplificação de sinal para realizar as medidas de corrente e de irradiância, sendo nestes casos, usados como sensores um resistor shunt e uma célula de referência calibrada, respectivamente. Para medida da temperatura foi aplicado o sensor de temperatura LM35 que apresentou resultados satisfatórios. Os dados adquiridos pela placa Arduino são salvos em um cartão de memória para posterior análise. A análise de incertezas foi realizada usando métodos estatísticos, onde foram determinados os erros sistemáticos e aleatórios para cada canal de medição. O protótipo construído foi aplicado no levantamento da curva I-V de um gerador fotovoltaico composto de uma série de 3 módulos instalada no terraço do prédio que abriga o simulador solar do Laboratório de Energia Solar da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (LABSOL) e o seu resultado foi comparado com o sistema traçador de curvas do laboratório. O resultado, de maneira geral, foi satisfatório quando comparado com a medida a 2 fios pelo sistema do LABSOL, mas apresentou um erro maior quando comparado à medida a 4 fios. Este protótipo também foi submetido a um teste para avaliar sua capacidade de apresentar a curva I-V de forma adequada quando são provocados defeitos na série de módulos. O resultado apresentado pelo protótipo se mostrou bastante semelhante ao do apresentado pelo sistema do LABSOL. De maneira geral, pode-se afirmar que o protótipo, baseado em seus resultados, mostrou-se adequado para aplicação em medidas em campo de curvas I-V de arranjos fotovoltaicos. / This work presents the development of an IV tracer for in field measurement of PV arrays. This system uses a capacitive load as a method for polarizing the photovoltaic generator, with the switching being performed by insulated gate bipolar transistors (IGBT). To control switching of the IGBTs and acquisition of the IV curve, an Arduino board was applied, and was proved to be adequate for this purpose. The Arduino board control program was written in a variation of C++ language. Auxiliary circuits for amplifying the signal were built to measure electric current and irradiance, being in such cases used as sensors a shunt resistor and a calibrated reference solar cell, respectively. For obtaining the temperature, the LM35 temperature sensor was employed, presenting satisfactory results. The data acquired by the Arduino board are saved on a memory stick for later analysis. The uncertainty analysis was performed by using statistical methods, in which the systematic and random errors for each measurement channel were determined. The assembled prototype was applied for measuring the IV curve of a photovoltaic generator composed of a string of 3 modules located on the roof of one of the buildings from Solar Energy Laboratory of the Federal University of Rio Grande do Sul (LABSOL) and its result was compared with the IV tracer used on the laboratory. The result was, generally, satisfactory when compared with the two-wire measurement by the laboratory’s system, but showed a larger error when compared with the four-wire measurement. This prototype was also submitted to a test to evaluate its capacity of adequately presenting the IV curve when defects are induced on the string. The result presented by the prototype was quite similar to that obtained from LABSOL’s system. In general, it is possible to affirm that the prototype, based on its results, proved to be adequate for in field measurement of photovoltaic arrays.

Processos para a produção de revestimentos seletivos de baixo custo foram desenvolvidos utilizando-se técnicas de eletrode posição e imersão. A utilização de substratos facilmente encontra¬dos no comércio a custos relativamente baixos, como o alumínio e o ferro galvanizado e a simplicidade dos métodos utilizados, tornam esses revestimentos altamente competitivos com os melhores já de¬senvolvidos. Valores de absorbância solar em torno de 0,95 e emitância térmica (100<sup°C) em torno de 0,10 e a resistência à degradação térmica e química dos revestimentos, garantem a sua utilização em sistemas de aquecimento solar residencial ou industrial. Técnicas de espectroscopia na região do visível e infra-vermelho do es¬pectro foram utilizadas para a caracterização ótica dos revestimentos. A descrição extremamente detalhada dos métodos utilizados permite a utilização imediata dos processos de obtenção, mesmo que não se esteja muito familiarizado com técnicas galvanoplásticas. / Low cost production of selective surfaces were developed using immersion and electroplating techniques. Substrates easily found in the market, like aluminium and galvanized iron, and the simplicity of the methods make those coatings highly competitives. Properties like solar absorptance of 0,95, thermal emittance (100OC) of 0,10 and the good resistence against thermal and chemical degradation give indications that those coatings can be used for industrial and residential solar heating systems. Spec¬troscopy measurements in the visible and infrared range were used to characterize the surfaces. A detailed description of the methods are given, allowing a fast action to get the selective surfaces even by people who are not familiarized with electro¬ plating techniques.

Este trabalho apresenta uma metodologia de avaliação da incerteza associada à medição do desempenho térmico de coletores solares térmicos, utilizados em aquecedores de água residenciais. A determinação desta grandeza tem influência direta na estimativa da fração solar obtida pelo sistema, e consequentemente no tempo de retorno sobre o investimento do mesmo. Coletores solares planos, construídos a partir de perfis de alumínio, com absorvedores metálicos, pintura preta não seletiva, tubulação interna de cobre, cobertura de vidro simples e isolante térmico na parte traseira, foram ensaiados individualmente em laboratório para determinação do seu desempenho. O procedimento adotado foi o indoor, onde os ensaios são realizados sob um simulador artificial de radiação solar, e envolveu a configuração da câmara de testes, estabilização das variáveis ambientais, ensaios das amostras, cálculo do desempenho térmico e estimativa da sua incerteza associada. Esta última levou em consideração as contribuições da instrumentação empregada, da estabilidade temporal das condições de contorno para realização das medições e do método estatístico utilizado na determinação da curva de desempenho térmico do coletor. Ao final do estudo foram ponderados os limites aceitos pelo programa de etiquetagem brasileiro de coletores em comparação com os resultados obtidos. / This work presents a methodology for assessing the thermal performance uncertainty of solar collectors used in residential water heaters. The uncertainty has a direct influence on the solar fraction prediction and consequently on its payback time. Flat solar collectors, built in aluminum frames, metallic absorber with non-selective black paint, copper pipes, single glass cover and thermal insulation on the back, were tested individually at the laboratory to measure their performance. The test procedure was the indoor, performed on an artificial solar simulator, and included the test chamber set-up, environmental variables control, sample testing, thermal performance calculating and its uncertainty estimate. The latter considered the instrumentation, temporal stability of variables and the statistical method used on the collectors thermal performance curve fitting. The study also compared the results obtained with the performance limits accepted by the Brazilian collector labeling program.

O bombeamento de água por meio da energia solar vem se mostrando uma alternativa para localidades onde outras fontes de energia não estão disponíveis ou são limitadas. Torna-se interessante aliar essa alternativa a um sistema de irrigação que opera com vazão e pressão relativamente baixas, como a irrigação localizada por microtubos, possibilitando assim a obtenção de alta eficiência. No presente trabalho teve-se por objetivo dimensionar e avaliar um kit de irrigação por microtubos, alimentado por bomba acionada com energia solar; e apresentar o custo e a economia de energia obtida com a utilização do kit desenvolvido. O kit foi composto por linhas laterais de irrigação, moto-bomba de deslocamento positivo (DC), gerador fotovoltaico, bateria, controlador de carga e válvulas solenóides. Assim, três etapas foram realizadas sendo o dimensionamento e avaliação dos emissores e das linhas laterais; a escolha e a avaliação do conjunto de bombeamento por energia solar; e, por fim, a instalação do kit em quatro canteiros de irrigação de cultivo de alface para avaliação do kit de irrigação. Em laboratório, as linhas laterais apresentaram \"excelente\" uniformidade (maior que 95,8%) para os três coeficientes de uniformidade avaliados; e a moto-bomba selecionada potencializou a irrigação de até 15 canteiros (270 m2) com rendimento de 10,8%. Nos canteiros, o sistema de irrigação também apresentou \"excelente\" uniformidade (maior que 94,7%) para os coeficientes avaliados. Nos maiores tempos observados, o sistema de bombeamento apresentou rendimentos do conjunto moto-bomba, de conversão e global de 9,7%, 36,6% e 2,4%, respectivamente. O custo fixo total de implantação do kit desenvolvido para a irrigação de 15 canteiros foi de R$ 4.313,33 com automação, ou R$ 3.088,33 sem automação. Na área e no período avaliado, o kit desenvolvido promoveu economia de energia de 4,5 kWh. Simulando-se o cultivo da alface por um ano, estimou-se uma economia de 63 kWh. Assim, o kit desenvolvido mostrou-se tecnicamente viável para irrigação da olerícola, observando-se a necessidade de equipamentos com diferentes características no mercado, que poderiam potencializar a eficiência do sistema. / The water pumping by solar energy has proven to be an alternative to locations where energy sources are not available or are limited. It\'s interesting to combine it with an irrigation system that operates with relatively low flow and low pressure, as drip irrigation with microtubes, in order to obtain high efficiency. The present study aimed to design and evaluate a microtubes irrigation kit, powered by solar energy pump; and show the cost and energy saving provided by the use of the kit developed. The kit was provided by lateral irrigation lines, positive displacement pump (DC), photovoltaic generator, battery, charge controller and solenoid valves. Three steps were followed: the design and evaluation of emitters and lateral lines; the selection and evaluation of the pumping set by solar energy; and the installation of the kit in four flowerbeds irrigating lettuce to evaluate the irrigation kit. In the laboratory, the lateral lines had \"excellent\" uniformity (greater than 95,8%) for the three uniformity coefficients evaluated; and the selected pump potentiated irrigation up to 15 flowerbeds (270 m2) with a 10.8% efficiency. In flowerbeds, the irrigation system also presented \"excellent\" uniformity (greater than 94.7%) for the evaluated coefficients. In the days when the irrigation time were higher, the pumping system presented motor pump set, conversion and overall efficiencies in the order of 9.7%, 36.6% and 2.4%, respectively. The total fixed cost of deployment kit developed for irrigation of 15 flowerbeds was R$ 4313.33 with automation, or R$ 3083.33 without automation. In the area and period evaluated, the developed kit promoted 4.5 kWh energy savings. Simulating the cultivation of lettuce for a year, a 63 kWh saving was estimated. Therefore, the kit developed proved to be technically feasible for lettuce irrigation, observing the need for equipment on the market with different characteristics that could increase the system efficiency.

A radiação solar global (RG) é uma das variáveis meteorológicas mais importantes para a compreensão de processos biofísicos em ferramentas ao suporte de decisão na agricultura. Atualmente, ela pode ser medida por diferentes sensores de custo relativamente baixos e, de modo geral, apenas estações meteorológicas instaladas mais recentemente registram RG. Na falta de dados observados, torna-se necessário estimá-la através de modelos tão simples quanto possível e baseados em dados de entrada de fácil obtenção. O presente trabalho teve por objetivo analisar dois modelos (Bristow e Campbell (1984) (BC) e Hargreaves e Samani (1982) (H)) e otimizá-los estatisticamente, ajustando seus parâmetros, tomando como referência uma base de dados observados de 32 localidades pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais em todas as regiões brasileiras. O desempenho de cada modelo foi avaliado através do erro médio (EM), erro médio absoluto (EAM), coeficiente de determinação (R2), coeficiente de correlação (r), índice de concordância de Willmott (d) e raiz do erro médio quadrático (RMSE). Utilizando os parâmetros originais, o modelo H apresentou melhor desempenho, analisando RMSE, para todas as regiões brasileiras, com valores de 4.24 MJ.m-2d-1 para a região Norte, 4.55 MJ.m-2d-1 para a região Nordeste, 4.39 MJ.m-2d-1 para a região Centro Oeste, 4.61 MJ.m-2d-1 para a região Sul e 4.21 MJ.m-2d-1 para a região Sudeste. Após a otimização, o melhor desempenho foi dado pelo modelo BC, em todas as regiões do Brasil, com RMSE de 3.44 MJ.m-2d-1 para a Região Norte, 3.70 MJ.m-2d-1 para a região Nordeste, 3.62 MJ.m-2d-1 para a região Centro Oeste, 4.43 MJ.m-2d-1 para a região Sul e 3.50 MJ.m-2d-1 para a região Sudeste. Com a otimização dos parâmetros, encontraram-se valores médios para KT, utilizada pelo modelo de H: 0.152 °C-0,5 para a região Norte, 0.173 °C-0,5 para a região Nordeste, 0.145 °C-0,5 para a região Centro Oeste, 0.163 °C-0,5 para a região Sul e 0.152 °C-0,5 para a região Sudeste. Para os parâmetros adimensionais \"A\", \"B\" e \"C\" do modelo BC obteve-se para cada região, respectivamente, os seguintes valores: 0.619, 0.026 e 1.845 para a região Norte, 0.694, 0.074 e 1.489 para a região Nordeste, 0.635, 0.029 e 1.697 para a região Centro Oeste, 0.671, 0.044 e 1.580 para a região Sul e 0.702, 0.025 e 1.747 para a região Sudeste. / Global solar radiation (RG) is one of the most important weather variables for understanding the biophysical processes in agricultural support tools. Currently, it can be measured by different low cost sensors. In Brazil, weather stations just recently start to record RG values. In the absence of long term observed data, models for estimating RG are needed, and the objective of this study was to analyse two Bristow and Campbell (1984) (BC) and Hargreaves and Samani (1982) (H) models for different regions in Brazil against a reference database of 32 places collected the National Institute of Space Research (INPE) through the coefficient of determination (R2), correlation coefficient (r), Willmott concordance index (d), modelling efficiency (E), and root mean square error (RMSE). They were also statistically optimized based on an iterative approach. Using the original parameters, the H model presented the best performance for all Brazilian regions, with values with RMSE of 4.24 MJ.m-2d-1 for a North region, 4.55 MJ.m-2d-1 for the Northeast Region, 4.39 MJ.m-2d-1 for a Midwest region, 4.61 MJ.m-2d-1 for a South region and 4.21 MJ.m-2d-1 for a Southeast region. After the optimization process, the best performance was given by the BC model for all Brazilian regions, with RMSE of 3.44 MJ.m-2d-1 for a North Region, 3.70 MJ.m-2d-1 for a Northeast region, 3.62 MJ.m-2d-1 for a Midwest region, 4.43 MJ.m-2d-1 for a South region and 3.50 MJ.m-2d-1 for a Southeast region. After the parameter optimization, mean values for KT for H model were 0.152 °C-0.5 for the North region, 0.173°C-0.5 for the Northeast region, 0.145°C-0.5 for the Midwest region, 0.163 °C-0.5 for the South region and 0.152°C-0.5 for the Southeast region. For the BC´s dimensionless parameters \"A\", \"B\" and \"C\" it was found the following values, respectively: 0.619, 0.026 and 1.845 for the North region, 0.694, 0.074 and 1.489 for the Northeast region, 0.635, 0.029 and 1.697 for the Midwest region, 0.671, 0.044 and 1.580 for the South region, and 0.702, 0.025 and 1.747 for the Southeast region.